一、航空航天类（长空创新班）
该培优班隶属于长空学院，是全校唯一的校级培优班。每届面向全校理工科专业选拔60人，集全校优势资源进行四年一贯制培养；同时，学校专门面向长空创新班优选部分学生试点8年一贯制本博贯通培养计划，试行师资选留特别支持政策，配备国内外院士、国家级人才、校友总师、行业精英为导师团队，该班实行“四化”培养模式（个性化、自主化、国际化、精英化）和五个“百分百”培养机制（“100％理工科专业任选、100％本硕博连读资格授予、100％双导师个性化培养、100％国际化交流资助、100％全体系科研学术训练”）；实施“通识（学科）基础课程、博雅荣誉课程、特色学科交叉课程、高阶工程实践课程”四位一体的“大人文、大科学、大工程”荣誉课程教学体系。该班旨在培养具有“家国情怀，使命担当、引领未来”的高素质创新领军人才。
二、工程力学（钱伟长班）
该培优班隶属于航空学院，每届面向全校理工科专业选拔60人，依托国家首批“双一流”学科力学、全校唯一基础学科力学拔尖学生培养基地，实行“准书院制＋导师制＋国际化”的培养方式。配备由院士、国家级教学名师、长江、杰青等国家级人才领衔的导师团队和首届全国黄大年式教师团队，依托机械结构力学及控制国家重点实验室等6个国家级和5个省部级教学科研平台进行学生培养。钱伟长班拥有专设保研名额，多年来保持高比例升学率，该专业聚焦国家对力学专业创新实践型拔尖人才的迫切需求，培养面向航空、航天、国防科技工业等领域的“高层次、复合型、创新性”领军人才。
三、电气工程及其自动化（拔尖创新实验班）
该培优班隶属于自动化学院，每届面向全院新生选拔40人，采取“2＋2”培养模式，前两年以“厚基础、强能力”为核心进行大类培养，后两年实行分专业培养。全员配备国家级人才为核心的学业导师、全员资助创新实践和创业类项目和启动资金、全员开展以国家一流课程为核心创新实践教学模式和双一流学科人才培养模式。该实验班实施动态选拔，享受院内转专业资格，大部分学生可申请“本硕博连读”的资格，该班旨在培养适应社会主义现代化建设特别是航空航天、国防工业和电力能源需求、德智体美劳全面发展，拥有扎实的自然科学和工程技术基础、电气工程专业基本理论知识和实践创新能力和良好团队合作能力的电气工程领域创新型高级人才。
四、航空航天类（AI复合班）
该培优班隶属于长空学院，每届面向航空航天类专业选拔优录30人左右组建航空航天类AI复合班，该班依托本校“双一流”学科建设优势资源平台和优势大类专业，践行＂2＋2＂模式下的“厚基础，强交叉，重实践”航空航天类交叉复合型创新人才培养体系，实施交叉学科领域双导师培养下的全体系科研训练计划。该班评优评奖计划单列，本硕博连读资格授予比例不低于50％。该班旨在培养适应智能飞行、智能制造等高精尖领域需求的交叉复合型创新人才。
五、人工智能（创新班）
该培优班隶属于计算机与科学技术学院／人工智能学院／软件学院，每届面向全院专业选拔30人组建人工智能创新班，采取四年一贯制培养，以数理思维为基础，面向航空、航天、民航“三航”特色，建立起完善的交叉融合课程体系与“Al＋X”培养模式，培养人工智能创新拔尖人才。每位本科生都将配备双学术导师（人工智能专业导师一名，交叉专业导师一名），二对一个性化培养。该班旨在培养具有创新能力、全球化视野、终身学习能力及洞悉人工智能领域技术发展的能力，系统掌握人工智能的基础理论和专业技能，具有团队合作与组织管理能力、国际竞争力的人工智能创新型人才。
